超细晶碳化钨圆棒挤压成型工艺

与传统的硬质合金相比，超细晶硬质合金（WC 平均粒度 0.3～0.5μm）具有着明显提高的硬度、强度及良好的断裂韧性，已成为航空航天、汽车、模具制造及电子信息等领域不可替代的工具材料，在高精度的电子工业、高速切削、磨削加工、微型雕刻和军工武器等尖端领域获得了重大的应用。

传统的生产硬质合金棒材的工艺为湿磨、掺胶、模压成型、烧结，这种方法存在胶残留产生的砂孔及因模压填料不均产生密度不一，影响合金的强度且产量低。有学者提出一种能工业化大批量生产高性能超细晶碳化钨圆棒的挤压成型工艺，其技术方案采用以下步骤：

(1)     原材料的选择：选择费氏粒度为0.5～0.8μm的碳化钨，费氏粒度小于1.2μm 类球型的钴

粉及费氏粒度小于 1.2μm 类球型的抑制剂；

(2)混合料的制备

a、配料: 按9～13%的钴，抑制剂采用(Cr₃C₂和VC)比例小于1.2%，余量为碳化钨，进行称重配料；

b、湿磨:将步骤a配好的料加入可倾式湿磨机或搅拌球磨机内，φ6～8mm合金球为研磨介质，球料比4～6:1，以正已烷为溶剂，液固比200～400ml/Kg，湿磨时间 25～35 小时，湿磨时间到达的前 3～6 小时取样45～55克，进行理化的测试，包括总碳分析，入蜡压制成 5mm×5mm×35mm 的样品进行烧结，烧结后进行密度、硬度、钴磁、矫顽磁力的检测和显微组织结构的检查，若各指标合格则可加入2～3%石蜡，再继续湿磨到湿磨时间完成后卸料、沉淀和干燥；若指标有偏差则可进行适当的微调，加入所需添加的原料及2～3%石蜡再继续湿磨到湿磨时间完成后卸料、沉淀和干燥；

c、加成型剂：将4～6%的石蜡溶解于汽油溶剂中，将步骤 b干燥后的原料倒入，在60～70℃容器中搅拌干燥 1～2 小时后卸料并过筛，混合料制备完成；

（3）挤压成型

1)、造粒：取混合料重量0.4%的纯水装入喷雾器中，将步骤 c所得的混合料装到混合器上，并启动混合器让混合料滚动，同时把纯水以雾状均匀地喷入原料，用刮片把桶壁桶底的料刮下，使之均匀；

2)、成型：选择模具，装模、填料，抽真空，当真空度达到76Pa时即可开始挤压成型，长度可根据成品尺寸进行控制；

3)、干燥:成型后的产品要及时进真空干燥炉进行干燥，干燥温度最高100℃，时间依产品的外径大小而设定30～180 小时；

（4）真空脱蜡加压烧结：干燥后的产品装入烧结炉进行真空脱蜡加压烧结，压力为5MPa，各阶段的工艺参数；

经检测，超细晶碳化钨圆棒在密度、硬度、钴磁、矫顽磁力、抗弯强度及有孔度和组织粒度方面均有很大的提升。

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